JPH1048250A - 加速度センサーおよび加速度センサーの製造方法 - Google Patents
加速度センサーおよび加速度センサーの製造方法Info
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- JPH1048250A JPH1048250A JP8205891A JP20589196A JPH1048250A JP H1048250 A JPH1048250 A JP H1048250A JP 8205891 A JP8205891 A JP 8205891A JP 20589196 A JP20589196 A JP 20589196A JP H1048250 A JPH1048250 A JP H1048250A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/135—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 応答性および精度が優れ、小型でかつ安価な
機械的な加速度センサーおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 第２基板１２に、貫通孔１４と貫通孔１
４の内周面に形成された第１接点１５と第１接点１５に
接続されている第１ボンディング・パッド１６とを形成
し、第３基板１３に、平面形状が円形の凹部１７と凹部
１７に設けられた導電性球体２１の底部と一部において
接触する第２接点１８と第２接点１８に接続された第２
ボンディング・パッド１９とを形成し、貫通孔１４内に
導電性球体２１を収納して第１基板１１と第２基板１２
と第３基板１３とを積層接合して加速度センサーを構成
する。貫通孔１４に収納された導電性球体２１は、加速
度が加わると、凹部１７から飛び出して第１接点１５と
第２接点１８とを電気的に接続させて、ＯＮ信号を出力
する。
機械的な加速度センサーおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 第２基板１２に、貫通孔１４と貫通孔１
４の内周面に形成された第１接点１５と第１接点１５に
接続されている第１ボンディング・パッド１６とを形成
し、第３基板１３に、平面形状が円形の凹部１７と凹部
１７に設けられた導電性球体２１の底部と一部において
接触する第２接点１８と第２接点１８に接続された第２
ボンディング・パッド１９とを形成し、貫通孔１４内に
導電性球体２１を収納して第１基板１１と第２基板１２
と第３基板１３とを積層接合して加速度センサーを構成
する。貫通孔１４に収納された導電性球体２１は、加速
度が加わると、凹部１７から飛び出して第１接点１５と
第２接点１８とを電気的に接続させて、ＯＮ信号を出力
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度を高感度で
検出できるスイッチを備えた加速度センサーおよびその
製造方法に関する。特に、本発明は、Ｘ−Ｙ平面上の如
何なる方向の加速度にも早く応答することができるとと
もに、小型、高性能、低価格である加速度センサーに関
する。
検出できるスイッチを備えた加速度センサーおよびその
製造方法に関する。特に、本発明は、Ｘ−Ｙ平面上の如
何なる方向の加速度にも早く応答することができるとと
もに、小型、高性能、低価格である加速度センサーに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度センサーには、実開平４−
１２７５７４号公報、および実開平４−１３６５７５号
公報に示されるように、二つの接点を加速度によって変
位する導電性球体によって接続するものがあった。
１２７５７４号公報、および実開平４−１３６５７５号
公報に示されるように、二つの接点を加速度によって変
位する導電性球体によって接続するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、二つの
接点を導電性球体によって接続する機械式の加速度セン
サーは、その構造上外形が大きくなり、そのため応答速
度が遅く、精度上問題を有していた。また、上記機械的
加速度センサーは、バッチ処理が困難なので、価格が高
価になるという問題を有していた。
接点を導電性球体によって接続する機械式の加速度セン
サーは、その構造上外形が大きくなり、そのため応答速
度が遅く、精度上問題を有していた。また、上記機械的
加速度センサーは、バッチ処理が困難なので、価格が高
価になるという問題を有していた。
【０００４】以上のような問題を解決するために、本発
明は、機械的スイッチであっても、応答性および精度の
優れた加速度センサーを提供することを目的とする。ま
た、本発明は、半導体ウエハプロセスを使用することに
よって、小型、高精度で、かつ安価な加速度センサーの
製造方法を提供することを目的とする。
明は、機械的スイッチであっても、応答性および精度の
優れた加速度センサーを提供することを目的とする。ま
た、本発明は、半導体ウエハプロセスを使用することに
よって、小型、高精度で、かつ安価な加速度センサーの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
（第１発明）以上のような問題を解決するために、本発
明の加速度センサーは、第１基板１１と、貫通孔１４お
よび貫通孔１４の内周面に形成した第１接点１５および
第１接点１５に接続されている第１ボンディング・パッ
ド１６とを形成した第２基板１２と、貫通孔１４内に収
納した導電性球体２１と、凹部１７を有するとともに凹
部１７に設けられ導電性球体２１の底部と一部において
接触する第２接点１８および第２接点１８に接続された
第２ボンディング・パッド１９とを形成した第３基板１
３とから構成されることを特徴とする。
明の加速度センサーは、第１基板１１と、貫通孔１４お
よび貫通孔１４の内周面に形成した第１接点１５および
第１接点１５に接続されている第１ボンディング・パッ
ド１６とを形成した第２基板１２と、貫通孔１４内に収
納した導電性球体２１と、凹部１７を有するとともに凹
部１７に設けられ導電性球体２１の底部と一部において
接触する第２接点１８および第２接点１８に接続された
第２ボンディング・パッド１９とを形成した第３基板１
３とから構成されることを特徴とする。
【０００６】（第２発明ないし第５発明）本発明の加速
度センサーにおける貫通孔の形状は、円形または正方形
であることを特徴とする。本発明の加速度センサーにお
ける凹部の断面形状は、略Ｕ字状または略円錐形である
ことを特徴とする。
度センサーにおける貫通孔の形状は、円形または正方形
であることを特徴とする。本発明の加速度センサーにお
ける凹部の断面形状は、略Ｕ字状または略円錐形である
ことを特徴とする。
【０００７】（第６発明）本発明の加速度センサーの製
造方法は、第１基板１１を形成する工程と、第２基板１
２に貫通孔１４を形成する工程と、導電性金属を蒸着し
てまたは高濃度の不純物を拡散して、貫通孔１４の内周
面に第１接点１５および第１接点１５と接続された第１
ボンディング・パッド１６を第２基板１２の上端面にそ
れぞれ形成する工程と、第３基板１３をエッチングし
て、貫通孔１４の内部に収納する導電性球体２１の底部
と一部が接触する凹部１７を形成する工程と、導電性金
属を蒸着してまたは高濃度の不純物を拡散して、凹部１
７および凹部１７の外周部に導電性球体２１と接触する
第２接点１８および第２接点１８と接続された第２ボン
ディング・パッド１９を第３基板１３の上端面にそれぞ
れ形成する工程と、第１基板１１または第３基板１３を
第２基板１２の一方に接合した後、貫通孔１４内に導電
性球体２１を収納し、残りの基板を第２基板１２の他方
に接合する工程とを具備したことを特徴とする。
造方法は、第１基板１１を形成する工程と、第２基板１
２に貫通孔１４を形成する工程と、導電性金属を蒸着し
てまたは高濃度の不純物を拡散して、貫通孔１４の内周
面に第１接点１５および第１接点１５と接続された第１
ボンディング・パッド１６を第２基板１２の上端面にそ
れぞれ形成する工程と、第３基板１３をエッチングし
て、貫通孔１４の内部に収納する導電性球体２１の底部
と一部が接触する凹部１７を形成する工程と、導電性金
属を蒸着してまたは高濃度の不純物を拡散して、凹部１
７および凹部１７の外周部に導電性球体２１と接触する
第２接点１８および第２接点１８と接続された第２ボン
ディング・パッド１９を第３基板１３の上端面にそれぞ
れ形成する工程と、第１基板１１または第３基板１３を
第２基板１２の一方に接合した後、貫通孔１４内に導電
性球体２１を収納し、残りの基板を第２基板１２の他方
に接合する工程とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
（第１発明）本発明にかかる加速度センサーは、第１基
板と第２基板と第３基板とを接合して三層に積層された
構造になっている。第２基板には、後述する導電性球体
の径よりも大きな貫通孔と、該貫通孔の内周面に形成さ
れた第１接点と、該第１接点に接続されている第１ボン
ディング・パッドとが形成されている。第３基板には、
凹部と、該凹部に設けられ、導電性球体の底部と少なく
とも一部で接触する第２接点と、該第２接点に接続され
た第２ボンディング・パッドとが形成されている。導電
性球体が、第２基板の貫通孔内に収納され、第３基板の
凹部上に載置される。加速度センサーに加速度が印加さ
れると、導電性球体は慣性によって凹部から飛び出して
第１接点に接触し、第１接点と第２接点とを電気的に接
続する。第１接点および第２接点が接続されると、その
接続信号が、各ボンディング・パッドを介して外部に導
出される。貫通孔、第１接点、第２接点、ボンディング
・パッド、凹部の形成は、半導体のウエハプロセスによ
って行うことができるので、高精度の信頼性のある加速
度センサーを大量にかつ安価に提供できる。
板と第２基板と第３基板とを接合して三層に積層された
構造になっている。第２基板には、後述する導電性球体
の径よりも大きな貫通孔と、該貫通孔の内周面に形成さ
れた第１接点と、該第１接点に接続されている第１ボン
ディング・パッドとが形成されている。第３基板には、
凹部と、該凹部に設けられ、導電性球体の底部と少なく
とも一部で接触する第２接点と、該第２接点に接続され
た第２ボンディング・パッドとが形成されている。導電
性球体が、第２基板の貫通孔内に収納され、第３基板の
凹部上に載置される。加速度センサーに加速度が印加さ
れると、導電性球体は慣性によって凹部から飛び出して
第１接点に接触し、第１接点と第２接点とを電気的に接
続する。第１接点および第２接点が接続されると、その
接続信号が、各ボンディング・パッドを介して外部に導
出される。貫通孔、第１接点、第２接点、ボンディング
・パッド、凹部の形成は、半導体のウエハプロセスによ
って行うことができるので、高精度の信頼性のある加速
度センサーを大量にかつ安価に提供できる。
【０００９】（第２発明ないし第５発明）第２基板に設
ける貫通孔の形状は、例えば、エッチング等によって円
形または正方形に加工する。第３基板に設ける凹部の断
面形状は、略Ｕ字状、または略円錐形に、例えば、エッ
チングによって加工する。
ける貫通孔の形状は、例えば、エッチング等によって円
形または正方形に加工する。第３基板に設ける凹部の断
面形状は、略Ｕ字状、または略円錐形に、例えば、エッ
チングによって加工する。
【００１０】（第６発明）第１基板は、例えば、ガラス
または珪素基板にガラスをスパッタリングすることによ
って形成される。次に、第２基板は、その中央部に円筒
形の貫通孔をエッチング等によって形成する。そして、
上記貫通孔の内周面には、例えば、アルミニウムや金を
蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して、第１接点
を形成する。上記貫通孔の内周面に形成された第１接点
は、第２基板の上端面に例えばアルミニウムを蒸着する
ことによって形成された第１ボンディング・パッドに接
続されている。第１接点と第１ボンディング・パッドと
の接続は、半導体基板に形成する配線パターンと同じ技
術を採用することができる。第３基板は、エッチングな
どによって、前記貫通孔の内部に収納する導電性球体の
底部と一部が接触する凹部が形成される。そして、前記
と同様に、凹部および当該凹部の外周部には、導電性金
属を蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して、前記
導電性球体と接触する第２接点が形成される。また、第
２接点は、前記と同様にして、第３基板の上端面に形成
されている第２ボンディング・パッドと接続される。前
記貫通孔内には、導電性球体が収納された後、各基板が
それぞれ接着される。その後、前記第１および第２ボン
ディング・パッドからボンディングワイヤが導出され
る。以上のように、本発明の加速度センサーの製造方法
は、半導体のウエハプロセスをそのまま利用できるの
で、精度を高くすることができるとともに、安価で小型
のものを大量に得ることが容易である。
または珪素基板にガラスをスパッタリングすることによ
って形成される。次に、第２基板は、その中央部に円筒
形の貫通孔をエッチング等によって形成する。そして、
上記貫通孔の内周面には、例えば、アルミニウムや金を
蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して、第１接点
を形成する。上記貫通孔の内周面に形成された第１接点
は、第２基板の上端面に例えばアルミニウムを蒸着する
ことによって形成された第１ボンディング・パッドに接
続されている。第１接点と第１ボンディング・パッドと
の接続は、半導体基板に形成する配線パターンと同じ技
術を採用することができる。第３基板は、エッチングな
どによって、前記貫通孔の内部に収納する導電性球体の
底部と一部が接触する凹部が形成される。そして、前記
と同様に、凹部および当該凹部の外周部には、導電性金
属を蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して、前記
導電性球体と接触する第２接点が形成される。また、第
２接点は、前記と同様にして、第３基板の上端面に形成
されている第２ボンディング・パッドと接続される。前
記貫通孔内には、導電性球体が収納された後、各基板が
それぞれ接着される。その後、前記第１および第２ボン
ディング・パッドからボンディングワイヤが導出され
る。以上のように、本発明の加速度センサーの製造方法
は、半導体のウエハプロセスをそのまま利用できるの
で、精度を高くすることができるとともに、安価で小型
のものを大量に得ることが容易である。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明にかかる加速度センサーの構
造の概念を示す断面図である。図２は、図１に示した加
速度センサーの分解斜視図である。本発明にかかる加速
度センサーは、第１基板１１と、第２基板１２と第３基
板１３と、第２基板１２に設けた貫通孔１４内に収容さ
れた導電性球体２１とから構成される。図１および図２
において、第１層目を構成している第１基板１１は、例
えば、５ｍｍ×５ｍｍの大きさをしたガラス基板、また
は珪素基板にガラススパッタリングを施して構成され
る。
造の概念を示す断面図である。図２は、図１に示した加
速度センサーの分解斜視図である。本発明にかかる加速
度センサーは、第１基板１１と、第２基板１２と第３基
板１３と、第２基板１２に設けた貫通孔１４内に収容さ
れた導電性球体２１とから構成される。図１および図２
において、第１層目を構成している第１基板１１は、例
えば、５ｍｍ×５ｍｍの大きさをしたガラス基板、また
は珪素基板にガラススパッタリングを施して構成され
る。
【００１２】第２層目を構成している第２基板１２は、
珪素基板からなり、その中央部に例えば円筒形からなる
貫通孔１４が、例えば、エッチング等によって形成され
るとともに、貫通孔１４の内周面には、アルミニウムま
たは金を蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して第
１接点１５が形成されている。また、第２基板１２の下
部には、後述の第３基板１３と接合するために、例え
ば、厚さ４μｍのガラス薄膜がスパッタリングされてい
る。第１接点１５は、図示を省略した配線パターンによ
って第２基板１２の上端面に形成された第１ボンディン
グ・パッド１６と接続されている。
珪素基板からなり、その中央部に例えば円筒形からなる
貫通孔１４が、例えば、エッチング等によって形成され
るとともに、貫通孔１４の内周面には、アルミニウムま
たは金を蒸着するかまたは高濃度の不純物を拡散して第
１接点１５が形成されている。また、第２基板１２の下
部には、後述の第３基板１３と接合するために、例え
ば、厚さ４μｍのガラス薄膜がスパッタリングされてい
る。第１接点１５は、図示を省略した配線パターンによ
って第２基板１２の上端面に形成された第１ボンディン
グ・パッド１６と接続されている。
【００１３】第３層目を構成している第３基板１３は、
珪素基板からなり、その中央部に凹部１７が、例えば、
等方性エッチング等によって形成されている。また、上
記凹部１７およびその周辺には、アルミニウムや金を蒸
着するかまたは高濃度の不純物を拡散して第２接点１８
が形成されている。上記凹部１７の大きさは、後述する
導電性球体２１より小さめに形成されている。さらに、
第２接点１８は、図示を省略した配線パターンによって
第３基板１３の上端面に形成された第２ボンディング・
パッド１９と接続されている。
珪素基板からなり、その中央部に凹部１７が、例えば、
等方性エッチング等によって形成されている。また、上
記凹部１７およびその周辺には、アルミニウムや金を蒸
着するかまたは高濃度の不純物を拡散して第２接点１８
が形成されている。上記凹部１７の大きさは、後述する
導電性球体２１より小さめに形成されている。さらに、
第２接点１８は、図示を省略した配線パターンによって
第３基板１３の上端面に形成された第２ボンディング・
パッド１９と接続されている。
【００１４】導電性球体２１は、例えば、１ｍｍ径の鋼
球であり、その表面を金メッキし、第１接点１５および
第２接点１８と安定した電気的接触を行う。
球であり、その表面を金メッキし、第１接点１５および
第２接点１８と安定した電気的接触を行う。
【００１５】第２基板１２と第３基板１３との間には、
スパッタガラス、または低融点ガラス膜が設けられてお
り、これらが、例えば、陽極接合により接合されてい
る。また、各基板の接着は、接着剤を用いたり、あるい
は加熱による溶着とすることもできる。
スパッタガラス、または低融点ガラス膜が設けられてお
り、これらが、例えば、陽極接合により接合されてい
る。また、各基板の接着は、接着剤を用いたり、あるい
は加熱による溶着とすることもできる。
【００１６】導電性球体２１を貫通孔１４の中に挿入し
た後、第２基板１２上に第１基板１１を被せ、両者は、
前記と同様に接合される。貫通孔１４の内部は、第１基
板１１によって蓋がされる際に、真空とするかまたは窒
素ガスなどの不活性ガスを充填する。そして、最後に、
第１および第２ボンディング・パッド１６，１９に、ボ
ンディングワイヤ２２を接続して外部引出手段を形成す
る。
た後、第２基板１２上に第１基板１１を被せ、両者は、
前記と同様に接合される。貫通孔１４の内部は、第１基
板１１によって蓋がされる際に、真空とするかまたは窒
素ガスなどの不活性ガスを充填する。そして、最後に、
第１および第２ボンディング・パッド１６，１９に、ボ
ンディングワイヤ２２を接続して外部引出手段を形成す
る。
【００１７】図３は、本発明の一実施例で、加速度セン
サーに加速度が印加されていない状態を説明する図であ
る。図４は、本発明の一実施例で、加速度センサーに加
速度が印加されている状態を説明する図である。図５
は、本発明の一実施例で、導電性球体２１と凹部１７と
の関係を説明する図である。図６は、本発明の一実施例
で、加速度センサーの上面図である。図３ないし図５に
おいて、質量をｍ、重力加速度をｇ、水平方向の被測定
加速度をａ、重力加速度により加わる力をＦg、被測定
加速度により加わる力をＦaで表している。図３から判
るように、加速度センサーに加速度が印加されていない
場合、導電性球体２１は、凹部１７の上に乗り、Ｆg＝
ｍ・ｇの力が加わっている。図４において、加速度セン
サーに加速度が印加された場合、導電性球体２１は、水
平方向の力Ｆa＝ｍ・ａが印加されることによって、凹
部１７の周縁部を乗り越し第１接点１５に接触する。
サーに加速度が印加されていない状態を説明する図であ
る。図４は、本発明の一実施例で、加速度センサーに加
速度が印加されている状態を説明する図である。図５
は、本発明の一実施例で、導電性球体２１と凹部１７と
の関係を説明する図である。図６は、本発明の一実施例
で、加速度センサーの上面図である。図３ないし図５に
おいて、質量をｍ、重力加速度をｇ、水平方向の被測定
加速度をａ、重力加速度により加わる力をＦg、被測定
加速度により加わる力をＦaで表している。図３から判
るように、加速度センサーに加速度が印加されていない
場合、導電性球体２１は、凹部１７の上に乗り、Ｆg＝
ｍ・ｇの力が加わっている。図４において、加速度セン
サーに加速度が印加された場合、導電性球体２１は、水
平方向の力Ｆa＝ｍ・ａが印加されることによって、凹
部１７の周縁部を乗り越し第１接点１５に接触する。
【００１８】導電性球体２１は底部が、凹部１７に落ち
込んでいるので、凹部１７のエッジを乗り越えて動き出
した後、第１接点１５に接触することによって、スイッ
チがＯＮ状態になる。導電性球体２１が凹部１７のエッ
ジを乗り越えるための条件は、図５から判るように、下
記（１）式で表される。 ｔａｎθ＜ｍ・ａ／ｍ・ｇ（＝ａ／ｇ） …… （１） すなわち、本実施例における作動加速度を決定するの
は、第３基板１３に形成された凹部１７の径と導電性球
体２１の球径とによって決まる。本実施例の場合、図６
に示すように、貫通孔１４が円筒形であり、凹部１７と
同心円になっているので、導電性球体２１と第１接点１
５との距離は、常に一定である。したがって、本実施例
における加速度センサーの応答速度は、各方向で一定で
無指向性となる。
込んでいるので、凹部１７のエッジを乗り越えて動き出
した後、第１接点１５に接触することによって、スイッ
チがＯＮ状態になる。導電性球体２１が凹部１７のエッ
ジを乗り越えるための条件は、図５から判るように、下
記（１）式で表される。 ｔａｎθ＜ｍ・ａ／ｍ・ｇ（＝ａ／ｇ） …… （１） すなわち、本実施例における作動加速度を決定するの
は、第３基板１３に形成された凹部１７の径と導電性球
体２１の球径とによって決まる。本実施例の場合、図６
に示すように、貫通孔１４が円筒形であり、凹部１７と
同心円になっているので、導電性球体２１と第１接点１
５との距離は、常に一定である。したがって、本実施例
における加速度センサーの応答速度は、各方向で一定で
無指向性となる。
【００１９】図７は、本発明にかかる加速度センサーの
第二実施例で、貫通孔の形状を４角形とした状態を説明
する図である。図８は、本発明にかかる加速度センサー
の第三実施例で、凹部１７の断面形状を略円錐形にした
状態を説明する図である。図９は、図８における導電性
球体２１と凹部１７との関係を説明する図である。図７
において、第一実施例と第二実施例と異なる所は、貫通
孔の形状である。図７における第二実施例は、貫通孔１
４′が正方形から構成されている他、第一実施例と同じ
である。第二実施例の加速度センサーの感度は、無指向
性となるが、導電性球体２１が４隅方向に移動した場
合、応答時間に指向性が発生する。また、上記正方形の
貫通孔１４′は、多角形とすることも可能である。
第二実施例で、貫通孔の形状を４角形とした状態を説明
する図である。図８は、本発明にかかる加速度センサー
の第三実施例で、凹部１７の断面形状を略円錐形にした
状態を説明する図である。図９は、図８における導電性
球体２１と凹部１７との関係を説明する図である。図７
において、第一実施例と第二実施例と異なる所は、貫通
孔の形状である。図７における第二実施例は、貫通孔１
４′が正方形から構成されている他、第一実施例と同じ
である。第二実施例の加速度センサーの感度は、無指向
性となるが、導電性球体２１が４隅方向に移動した場
合、応答時間に指向性が発生する。また、上記正方形の
貫通孔１４′は、多角形とすることも可能である。
【００２０】図８は、第３基板１３に形成した凹部１７
の断面形状を、図９に示される登坂角度θを持つ円錐形
２３とした例である。この場合の導電性球体２１が角度
θの円錐形の凹部２３を乗り越える条件は、図５の例と
同様に前記（１）式で表される。
の断面形状を、図９に示される登坂角度θを持つ円錐形
２３とした例である。この場合の導電性球体２１が角度
θの円錐形の凹部２３を乗り越える条件は、図５の例と
同様に前記（１）式で表される。
【００２１】以上、本実施例を詳述したが、本発明は、
前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなけれ
ば、種々の設計変更を行なうことが可能である。例え
ば、加速度センサーの形状は、実施例に挙げた以外とす
ることができる。また、半導体の加工方法は、エッチン
グや不純物拡散以外の周知の半導体ウエハプロセスを採
用することができる。
前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなけれ
ば、種々の設計変更を行なうことが可能である。例え
ば、加速度センサーの形状は、実施例に挙げた以外とす
ることができる。また、半導体の加工方法は、エッチン
グや不純物拡散以外の周知の半導体ウエハプロセスを採
用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、加速度センサーに使用
する導電性球体以外の部品を半導体ウエハプロセスで使
用する材料を用いたので、半導体ウエハプロセスによっ
て加工することができるようになった。その結果、加
工、組立が簡単で、小型、高精度の加速度センサーを得
ることができるようになった。本発明によれば、半導体
ウエハプロセスによって加速度センサーを小型化できる
ようになったので、高性能で応答速度を上げることがで
きるようになった。
する導電性球体以外の部品を半導体ウエハプロセスで使
用する材料を用いたので、半導体ウエハプロセスによっ
て加工することができるようになった。その結果、加
工、組立が簡単で、小型、高精度の加速度センサーを得
ることができるようになった。本発明によれば、半導体
ウエハプロセスによって加速度センサーを小型化できる
ようになったので、高性能で応答速度を上げることがで
きるようになった。
【図１】本発明にかかる加速度センサーの構造の概念を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１の加速度センサーの分解斜視図。
【図３】時１に示した加速度センサーに加速度が印加さ
れていない状態を説明する図。
れていない状態を説明する図。
【図４】図１に示した加速度センサーに加速度が印加さ
れた状態を説明する図。
れた状態を説明する図。
【図５】図１に示した加速度センサーの導電性球体と凹
部との関係を説明する図。
部との関係を説明する図。
【図６】図１に示した加速度センサーの上面図。
【図７】本発明にかかる加速度センサーの貫通孔の形状
を４角形とした第二実施例を説明する図。
を４角形とした第二実施例を説明する図。
【図８】本発明にかかる加速度センサーの凹部の断面形
状を略円錐形にした第三実施例を説明する図。
状を略円錐形にした第三実施例を説明する図。
【図９】図８に示した加速度センサーの導電性球体と凹
部との関係を説明する図。
部との関係を説明する図。
１１ 第１基板 １２ 第２基板 １３ 第３基板 １４ 貫通孔 １５ 第１接点 １６ 第１ボンディング・パッド １７ 凹部 １８ 第２接点 １９ 第２ボンディング・パッド ２０ ガラス薄膜 ２１ 導電性球体 ２２ ボンディングワイヤ ２３ 円錐形部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 忠雄 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 第１基板と、 貫通孔と、当該貫通孔の内周面に設けた第１接点と、該
第１接点に接続された第１ボンディング・パッドとを形
成した第２基板と、 前記貫通孔内に収納した導電性球体と、 凹部と、該凹部に設けられ前記導電性球体の底部と一部
において接触する第２接点と、該第２接点に接続された
第２ボンディング・パッドとを形成した第３基板とから
構成されることを特徴とする加速度センサー。 - 【請求項２】 前記貫通孔の形状が、円形である請求項
１記載の加速度センサー。 - 【請求項３】 前記貫通孔の形状が、正方形である請求
項１記載の加速度センサー。 - 【請求項４】 前記凹部の断面形状が、略Ｕ字状である
請求項１記載の加速度センサー。 - 【請求項５】 前記凹部の断面形状が、略円錐形である
請求項１記載の加速度センサー。 - 【請求項６】 第１基板を形成する工程と、 第２基板に貫通孔を形成する工程と、 導電性金属を蒸着してまたは高濃度の不純物を拡散し
て、前記貫通孔の内周面に第１接点および該第１接点と
接続された第１ボンディング・パッドを第２基板の上端
面にそれぞれ形成する工程と、 第３基板をエッチングして、前記貫通孔の内部に収納す
る導電性球体の底部と一部が接触する凹部を形成する工
程と、 導電性金属を蒸着してまたは高濃度の不純物を拡散し
て、前記凹部および該凹部の外周部に導電性球体と接触
する第２接点および該第２接点と接続された第２ボンデ
ィング・パッドを第３基板の上端面にそれぞれ形成する
工程と、 第１基板または第３基板を第２基板の一方に接合した
後、前記貫通孔内に導電性球体を収納し、残りの基板を
第２基板の他方に接合する工程とからなることを特徴と
する加速度センサーの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205891A JPH1048250A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 加速度センサーおよび加速度センサーの製造方法 |
| US08/905,724 US5987988A (en) | 1996-08-05 | 1997-08-04 | Acceleration sensor and method for manufacturing thereof |
| DE19733891A DE19733891A1 (de) | 1996-08-05 | 1997-08-05 | Beschleunigungssensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8205891A JPH1048250A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 加速度センサーおよび加速度センサーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048250A true JPH1048250A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16514455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8205891A Pending JPH1048250A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 加速度センサーおよび加速度センサーの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5987988A (ja) |
| JP (1) | JPH1048250A (ja) |
| DE (1) | DE19733891A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20020082449A (ko) * | 2002-09-30 | 2002-10-31 | 이중호 | 모션 센서 및 그 제작 방법 |
| WO2005088664A1 (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Gunma Prefecture | スイッチ機能を有するセンサ、その製造方法、およびこれらを組み込んだ電子機器 |
| JP2010524148A (ja) * | 2006-12-12 | 2010-07-15 | フォルシュングスツェントルム カールスルーエ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | マルチボールスイッチ装置内のボールスイッチ |
| CN103854919A (zh) * | 2012-11-29 | 2014-06-11 | 溧阳市正翔精密机械有限公司 | 一种机械式振动开关 |
| US8912652B2 (en) | 2012-12-24 | 2014-12-16 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP2015087220A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 京セラ株式会社 | 振動センサ |
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| CA2358419C (en) * | 2001-10-05 | 2006-06-13 | Jung-Tsung Wei | Vibration sensor device |
| DE10158416C1 (de) * | 2001-11-29 | 2003-07-17 | Karlsruhe Forschzent | Multi-Kugelschalter-Anordnung in Schicht-/Plattenbauweise |
| FR2852105B1 (fr) * | 2003-03-04 | 2005-07-15 | Daniel Lucas | Detecteur de choc |
| US7088258B2 (en) * | 2004-03-08 | 2006-08-08 | Nuvo Holdings, Llc | Tilt sensor apparatus and method therefor |
| US7190278B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-03-13 | Nuvo Holdings, Llc | Asset tag with event detection capabilities |
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| US8387531B2 (en) * | 2007-02-28 | 2013-03-05 | Tessera, Inc. | Impact sensing switch |
| US20090174069A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-09 | National Semiconductor Corporation | I/o pad structure for enhancing solder joint reliability in integrated circuit devices |
| TWI391972B (zh) * | 2008-06-30 | 2013-04-01 | Kuo An Huang | A circuit board induction module and its multi - facet operation device |
| KR101366554B1 (ko) * | 2012-09-20 | 2014-02-26 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
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| GB2521990A (en) * | 2013-03-22 | 2015-07-15 | Schrader Electronics Ltd | A microelectromechanical switch and related fabrication method |
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| US4099040A (en) * | 1976-03-30 | 1978-07-04 | Fifth Dimension, Inc. | Mercury type tilt switch |
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| JPS62102559A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及び製造方法 |
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| US5410113A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-25 | Motorola, Inc. | Motion sensing apparatus |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP8205891A patent/JPH1048250A/ja active Pending
-
1997
- 1997-08-04 US US08/905,724 patent/US5987988A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-05 DE DE19733891A patent/DE19733891A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5987988A (en) | 1999-11-23 |
| DE19733891A1 (de) | 1998-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050715 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060307 |